• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.60-67
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• 2021

본 연구에서는 CO2 포집을 포함하는 500 MWe 급 전기를 생산하는 순산소 석탄화력발전소에 대한 공정흐름도를 제시하였고, 기술경제성 평가를 수행하였다. 이 석탄화력발전소는 순환 유동층 보일러(CFB), 초초 임계 증기 사이클 증기 터빈, 보일러에서 배출되는 배기가스내 수분과 오염물질을 제거하는 배기가스 정제 장치(FGC), 산소 분리 초저온 공정(ASU), 이산화탄소를 분리하는 극저온 공정(CPU)을 포함한다. 건식 배기가스 재순환(FGR)은 CFB연소기내 온도 제어와 고농도 CO2 배출을 위하여 사용되었다. 이 순산소 석탄화력발전소의 열효율을 증가시키기 위하여 FGR 흐름에 대한 열교환, ASU에서 배출되는 질소 흐름에 대한 열교환, 그리고 CPU 내 기체 압축기의 열 회수를 고려하였다. FGR열교환기의 온도차(ΔT)의 감소는 배기가스의 더 많은 폐열 회수를 의미하며, 전기 및 엑서지 효율을 증가시켰다. FGR열교환기의 ΔT가 10 ℃ 에서 FGR과 FGC 주변의 연간 비용이 최소가 되었다. 이때, 전기 효율은 39%, 총투자비는 1371 M$, 총생산비용은 90 M$, 그리고 투자수익률은 7%/y, 그리고 투자회수기간은 12년으로 예측되었다. 본 연구를 통하여 순산소 석탄화력발전소의 열효율 향상을 위한 열교환망이 제시되었고, FGR 열교환기의 최적 운전 조건이 도출되었다.

• KDI Journal of Economic Policy
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• 제14권1호
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• pp.61-87
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• 1992

인위적(人爲的)인 배기(排氣)가스의 배출(排出)이 급증함(急增)함에 따라 나타날 것으로 예상되는 지구온난화(地球溫暖化)를 방지하기 위해서는 에너지 소비절약과 화석연료의 대체를 통해서 $CO_2$ 배출량을 축소시키는 노력이 필요하다. 그런데 배기(排氣)가스의 배출(排出)을 억제하는 데에는 많은 비용(費用)이 들 것이므로 배출억제수단(排出抑制手段)으로는 비용효율적(費用效率的)인 경제적 수단이 동원될 가능성이 높다. 본고(本稿)는 온난화(溫暖化) 방지수단(防止手段)으로 경제적 수단이 동원될 경우를 상정하여 기후변화 방지의 비용-수익분석을 통하여 최적 배출억제규모를 시산하고 있다. $CO_2$ 농축도가 현재 수준보다 배증(倍增)하는 경우 평균기온이 약 $3^{\circ}C$ 상승한다고 가정하고, $3^{\circ}C$ 상승이 유발하는 경제적 피해가 GNP의 0.25%, 1%, 2%에 이르는 세가지 시나리오를 상정하여 $CO_2$ 배출량 감축의 수익을 시산하였다. 단순성장(單純成長)-기후변화(氣候變化) 모형(模型)에 기초하여 시산(試算)한 결과(結果)에 의하면 우리나라의 경우 1990년을 기준으로 할 때 최적 $CO_2$ 배출량 감축규모는 피라미터값에 따라 현재수준의 2~15% 정도에 이르는 것으로 나타났다. 그리고 배출감축시점을 지연시키는 경우 감축규모(減縮規模)는 현재시점을 기준으로 했을 때보다 커질 수도 있고 작아질 수도 있으나, 향후 기후관련 기술진보나 화석연료 사용의 효율성이 높아지는 경우 최적 감축규모는 감축시점(減縮時點)이 연기됨에 따라 증가할 것으로 예상된다. 본고(本稿)에서는 또한 최적배출규모가 주어졌을 때 실제로 배출규모를 감축하는 방법으로 동원될 수 있는 탄소세(炭素稅)와 배출권(排出權) 거래제(去來制)의 경제적 특징과 장 단점도 논의하고 있다. 이 두가지 수단은 최적조건이 동일한 성질을 갖고 있으므로 비용효율면에서는 동일한 효과를 갖고 있으나 실제운용에 있어서는 서로 다른 장 단점을 지니고 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.174-182
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• 2007

Fuel reforming technology for the fuel cell vehicles could be applied to internal combustion engine for the reduction of engine out emissions. Since syngas which is reformed from fossil fuel has hydrogen as a major component, it has abilities to enhance the combustion characteristics with wide flammability and high speed flame propagation. In this study, syngas was added to a gasoline engine to improve combustion stability and exhaust emissions of idle state. Syngas fraction is varied to 0%, 50%, 100% with various ignition timing and excess air ratio. Combustion stability, exhaust emissions, fuel consumption and exhaust gas temperature were measured to investigate the effects of syngas addition on idle performance. Results showed that syngas has ability to widely extend lean operation limit and ignition retard range with dramatical reduction of engine out emissions.

• 오토저널
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• 제7권4호
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• pp.24-31
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• 1985

본 논문은 Comprex압력파 과급기(Pressure-wave Supercharger;이하 PWS)의 공기 역학적인 원 리에 대해 기술하였으며, 또 기체 동력학적인 현상들이 별도의 제어장치없이도 우수한 운전성과 낮은 연료소모율, 적은 배기 배출물을 형성하는 차량들에 대해 기계적으로는 간단하면서도 완벽 한 boosting장치를 만들어 내는데 어떻게 사용될 수 있는지를 설명하였다. 근본적인 목적은 종 래의 turbo charger와 동일이지만 Comprex PWS는 현재 응용되고 있는 승용차가 요구하는 여러 가지면, 즉 1) 부하변동에 대한 충진공기압의 빠른 응답성 2) 엔진속도 전영역에 걸친 높은 boost 효과 3) 배기배출물특성을 좋게할 수 있는 배기가스 재순환(EGR)효과 등에서 종래의 것과 구별된다. 따라서 PWS의 중요한 특징들을 기술하였으며 마지막으로 최근 자동차용 Diesel Engine에의 몇 가지 예를 보았다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2003년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.407-412
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• 2003

지구환경보존이 세계적인 과제로 되어있는 오늘날 디젤엔진으로부터 배출되는 배기배출물에 대한 문제가 대두되고 있으며, 미국의 캘리포니아주(CARB)에 있어서는 세계최초로 농업기계용 엔진을 포함한 운송용 엔진에 대하여 엄한 배기가스 규제법안을 세워 시행중에 있다. 또한 전미, 유럽 및 일본에 동일한 검사가 이루어지고 있는 실정이다. 따라서, 디젤엔진으로서 문제가 되고 있는 배기성분인 NOx와 파라큘레이트(PM)에 대한 저감대책으로 최근 고압분사(HSDI), EGR 및 후처리(De-NOx) 촉매등의 연구가 시행되고 있으며, 전망이 기대되어지고 있다. 그러나 경제성, 내구성, 제품의 크기, 차량의 중량증가 등이 과제로 남겨지고 있다(유강택 외 1997). (중략)

• 동력기계공학회지
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• 제9권3호
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• pp.10-14
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• 2005

The Effects of cooled and hot EGR(exhaust gas recirculation) on the characteristics of smoke and NOx emission have been investigated using a single cylinder, water-cooled, four cycle, DI diesel engine at several loads and speeds. In this study, a manually controlled EGR system was installed on a agricultural diesel engine which was operated at various operating system. And, the effects of hot EGR and cooled EGR on smoke and NOx emission were compared. The results showed that cooled EGR method was more effective than hot EGR method on smoke and NOx emission.

• 에너지공학
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• 제18권1호
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• pp.69-73
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• 2009

자동차로부터 배출되는 배출가스의 규제가 최근 더욱 강화되고 있다. 이러한 엄격해지는 규제는 배출가스를 줄이는 대체연료의 개발에 더욱 박차를 가하게 된다. 본 연구는 가솔린, 디젤, LPG 연료를 사용하는 동급의 자동차를 이용하여 배출가스의 특성을 분석 비교하였다. 테스트 모드로는 최근 국내와 북미 배출가스의 주행모드로 사용되는 CVS-75모드를 사용하였다. 배기 특성은 주행조건에 하에서 연구되어졌다. 사용연료인 가솔린, 디젤, LPG연료에 따라 THC, CO, NOx의 배출가스의 특성을 연구했다. 연구결과, LPG연료에 비해 가솔린자동차가 9.8%의 배출가스 감소, 디젤자동차는 12.2% 증가를 나타냈다. 또한 CVS모드에서 가솔린과 LPG는 phase 1의 냉간시동구간에서 THC와 CO는 80%이상을 나타낸다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권4호
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• pp.417-422
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• 2010

1.7L 커먼 레일 직접 연료분사 디젤엔진과 초저유황 스웨덴 디젤 연료를 이용하여 연료분사시기 8.5CA BTDC~0.5CA BTDC 와 배기가스 재순환률 37%, 43%, 48% 영역에서 실험을 수행하였다. 각각의 배기가스 재순환률에 대하여 연료분사시기가 지각됨에 따라 매연과 질소산화물이 동시에 저감되나 탄화수소와 일산화탄소는 증가하는 저온 디젤 연소영역에 있음을 확인하였다. 탄화수소를 가스크로마토그래프와 불꽃 이온 검출기를 사용하여 종 분석을 수행하였으며, 연료분사시기가 지각될수록, 그리고 배기가스 재순환률이 증가할수록 Partially burned HC, 알켄의 비율이 증가하였다. Partially burned HC 중에서 에텐이, 그리고 Unburned HC 중에서 노말 운데케인이 가장 많이 배출되었다. 이 두 개의 탄화수소 종은 촉매 연구에 사용되는 벤치 플로우리액터 시험에서 대표적인 탄화수소 종으로 사용할 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.335-342
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• 2012

자동차배출가스는 이산화탄소($CO_2$)에 의한 지구온난화 및 탄화수소(HC)와 질소산화물($NO_x$)에 의한 오존 생성을 야기하는 등, 인체와 환경에 나쁜 영향을 미치기 때문에 이에 대한 관심이 증폭되고 있다. 가솔린 직접분사 (Gasoline Direct Injection; GDI)엔진은 디젤엔진과 같이 연소실내에 연료를 직접 공급하는 방식으로서 가솔린엔진의 취약점으로 지적되어 오던 높은 연료소비율 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 기술로 평가되고 있다. 본 연구에서는 분무유도방식(Spray-guided type)의 GDI엔진을 이용하여 공기과잉률 2.0 이상의 초희박 연소를 통해 연료소비율을 개선하였다. 추가적인 연료소비율 개선 및 배출가스 저감을 위해 희박연소시 다단 분사전략과 Exhaust Gas Recirculation (EGR)을 적용하였다. 배출가스 수준과 운전성능을 평가하고 이를 배출가스 규제와 비교 검토함으로써 국내 관련기술 개발 방향 및 상용화 가능성에 대해 검토하고자 하였다.

• 한국가스학회지
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• 제11권4호
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• pp.54-58
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• 2007

본 연구에서는 13L급 전자제어식 디젤 엔진을 혼소 엔진으로 개조하여 얻은 결과를 다루고 있다. 혼소 엔진 개조 후 차량의 출력, 연료경제성, 운전성 등을 파악하기 위하여 일정한 경로의 고속도로를 주행하였다. 개조된 차량은 최대 85%의 대체율을 가지며 500 km의 거리를 혼소 모드로 주행하였다. 차량의 주행성능은 디젤 모드의 경우와 거의 동일하였으나, 추월 가속성능이 약간 떨어지는 경향이 있었다. 엔진의 최대출력, 열효율, 배기가스 측정을 위하여 차량 시험과는 별도로 엔진 시험도 동시에 수행하였다. ND-13모드에서 배출가스 배출량 측정 실험을 수행한 결과, 산화촉매를 장착한 혼소모드에서의 배출가스 배출량은 디젤모드에서와 출력은 동일하게 유지하면서 K2006 규제를 만족함을 알 수 있었다.